纳米颗粒强化相变流体传热性能的研究进展

相变流体是一种具有高载热密度的传热工质,但传热性能有待进一步提高.在相变流体中引入能显著提高流体传热性能的纳米颗粒是近年来兴起的研究课题.综述了纳米颗粒在微胶囊相变流体中强化传热性能的研究进展.结合笔者所在实验室的研究成果,介绍了纳米颗粒在相变乳状液方面的传热强化效果,最后提出了下一步工作的重点.     

带有空穴的相变胶囊蓄热过程分析

相变蓄热是一种高效的蓄热方式,为太阳能、风能等可再生能源的高效转化和利用提供了保障。本文建立了带有空穴的相变蓄热胶囊的二维模型,应用Fluent软件中的多相流模型(VOF)和凝固融化模型对带有空穴的相变蓄热胶囊的蓄热过程进行了模拟计算。在计算过程中考虑了空穴、重力及相变材料融化过程中浮升力对蓄热过程的影响,同时分析了外部导热流体的流速、相对于重力方向的流向及由于相变蓄热胶囊不同的排布密度导致的不同阻塞率等因素对相变蓄热胶囊蓄热过程的影响。结果表明:相变蓄热胶囊内部空穴的存在使蓄热过程变缓,适当增加外部导热流体的流速和阻塞率可以加快蓄热过程的进程,而导热流体的流向对蓄热效果的影响很小。研究结果为相变蓄热胶囊研究与应用提供了一定的参考依据。     

石蜡乳状液高温潜热输送材料的传热特性

石蜡乳状液高温潜热输送材料是一种在80～90℃之间存在相变的流体。由于相变潜热的存在,石蜡乳状液在相变区间内的储热、载热密度远大于水,且集储热与潜热输送于一体,适用于余热利用、太阳能利用和集中供热等领域,具有广阔的应用前景。研究了定热流条件下石蜡乳状液在管内的强制对流换热特性。结果表明,与纯水相比,虽然石蜡乳状液的有效比热大,但其对流传热系数低,且浓度越高,对流传热系数越低。实验发现入口温度对石蜡乳状液对流传热系数的影响不大,但随着入口温度升高,对流传热系数有增大的趋势。最后获得了石蜡乳状液对流换热量纲1关系式。     

相变微胶囊悬浮液在热输运中应用的研究进展

相变微胶囊悬浮液是将相变微胶囊分散在基液中形成的两相流体,具有载热密度大、传热温差小等优点,在热输运中具有独特优势。本文综述了影响相变微胶囊悬浮液热输运的关键影响因素:稳定性、流动阻力特性及热输运特性。从静止稳定性及循环稳定性两方面分析了相变微胶囊悬浮液稳定性存在的问题并提出了解决方法。从黏度、压降两方面阐述了相变微胶囊悬浮液的流动阻力特性。结合阻力特性及热输运能力,分析了相变微胶囊悬浮液的热输运特性。最后介绍了相变微胶囊悬浮液在暖通空调、太阳能热利用、电力电子与动力设备散热等方面的应用。     

石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的对流换热特性

相变微胶囊悬浮液是将相变微胶囊分散到基液中形成的功能热流体,能实现储热及热输运一体化,大大提高了基液的储、载热密度,但由于相变微胶囊的热导率较低,影响了悬浮液的传热性能。为了提高相变微胶囊的导热性能,本文制备了掺杂石墨烯的复合相变微胶囊,并将其分散在水中形成相变微胶囊悬浮液。搭建了实验台,对比研究了水、相变微胶囊悬浮液、石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的管内对流换热特性。结果表明,相变微胶囊悬浮液对流换热系数随着浓度的增加而降低,随着温度的升高而增加,并且当流速大于1.5m/s时,质量分数15%的石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的对流换热系数大于水,表现出良好的传热特性。研究结果可为相变微胶囊悬浮液热输运系统的设计提供参考与依据。     

石蜡/水相变乳液的制备与性能

低温石蜡/水相变乳液作为一种潜热蓄冷流体,具有储能密度高、可泵送的特点,可取代水作为传热介质应用于集中供冷系统中,降低二次循环水泵的运行能耗。基于集中供冷系统的应用要求,选择不同的组分制备相变乳液,包括石蜡、表面活性剂以及晶核剂,并研究其组分含量对乳液分散相粒径分布、热力学性能与流变性能的影响,最终确定相变乳液的制备方法与性能参数。采用所述方法制备的相变乳液具有良好的稳定性,其储能容量为水的2～6倍,且过冷度不高于2 K。     

采用R407C的热泵系统工质非完全相变及其对系统参数的影响

为了揭示热泵系统中R407C在冷凝器和蒸发器中非完全相变与系统参数的关系,首先引出了换热流体极限流量的概念,然后利用热力学循环分析的方法对R407C的非完全相变现象进行了研究,给出了影响R407C非完全相变的几种主要系统参数,如工质与换热流体之间的温差以及压缩机的排气量等,并给出了这些参数与换热流体极限流量之间的定性关系,最后又讨论了换热器内部工质的压降对该工质非完全相变的影响.     

石蜡/水相变乳液的制备与性能

低温石蜡/水相变乳液作为一种潜热蓄冷流体,具有储能密度高、可泵送的特点,可取代水作为传热介质应用于集中供冷系统中,降低二次循环水泵的运行能耗。基于集中供冷系统的应用要求,选择不同的组分制备相变乳液,包括石蜡、表面活性剂以及晶核剂,并研究其组分含量对乳液分散相粒径分布、热力学性能与流变性能的影响,最终确定相变乳液的制备方法与性能参数。采用所述方法制备的相变乳液具有良好的稳定性,其储能容量为水的2~6倍,且过冷度不高于2K。     

垂直螺旋输送机内物料的运动密度研究

垂直螺旋输送机在依靠离心力和螺旋叶片的摩擦力输送物料的同时,高速旋转的螺旋叶片产生的空气动力作用也促进了物料颗粒的输送,输送机内物料的密度分布很复杂.垂直螺旋输送机内输送物料的流动可视为非牛顿流体流动,用FLUENT流体工程仿真软件模拟水泥在垂直螺旋输送机内输送时的流动状态,并对其运动密度进行了描述和分析.     

超临界流体与膜过程的耦合技术

介绍了超临界流体与膜过程的耦合技术的研究进展和最新研究成果。将超临界CO_2萃取与纳滤过程相耦合,可以不经历压力、温度和相变循环而使CO_2循环利用,从而降低过程能耗、减小操作费用。将纳滤过程与超临界CO_2萃取相耦合,可以对萃取收率和选择性独立调控,使它们分别达到最佳值,从而实现对萃取物在高收率条件下达到精细分离的目的。将超临界CO_2引入高粘性液体的超滤过程,会在不提高温度和无需引入化学剂的情况下,大大降低流体粘度、增大透过流率、提高过滤效率、减小过程能耗,同时也有利于环境保护、提高产品质量。     

Metabolism of trideuterated iso-lignoceric acid in rats in Vivo and in human fibroblasts in culture

Saturated very long chain fatty acids (fatty acids with greater than 22 carbon atoms; VLCFA) accumulate in peroxisomal disorders, but there is little information on their turnover in patients. To determine the suitability of using stable isotope-labeled VLCFA in patients with these disorders, the metabolism of 22-methyl[23,23,23-²H₃]tricosanoic (iso-lignoceric) acid was studied in rats in vivo and in human skin fibroblasts in culture. The deuterated iso-VLCFA was degraded to the corresponding 16- and 18-carbon iso-fatty acids by rats in vivo and by normal human skin fibroblasts in culture, but there was little or no degradation in peroxisome-deficient (Zellweger’s syndrome) fibroblasts, indicating that its oxidation was peroxisomal. Neither the 14-, 20-, and 22-carbon iso-fatty acids nor the corresponding odd-chain metabolites could be detected. In the rat, the organ containing most of the iso-lignoceric acid, and its breakdown products, was the liver, whereas negligible amounts were detected in the brain, suggesting that little of the fatty acid crossed the blood-brain barrier. Our data indicate that VLCFA labeled with deuterium at the ω-position of the carbon chain are suitable derivatives for the in vivo investigation of patients with defects in peroxisomal β-oxidation because they are metabolized by the same pathways as the corresponding n-VLCFA. Moreover, as iso-VLCFA and their β-oxidation products are readily separated from the corresponding n-fatty acids by normal chromatographic procedures, the turnover of VLCFA can be more precisely measured. A preliminary report of part of this work (Reference 18) was presented at the 5th International Symposium on the Synthesis and Applications of Isotopes and Isotopically Labelled Compounds, Strasbourg, France, June 20–24, 1994.     

佛山市顺德新城区降水中污染物的监测和分析

为掌握佛山市顺德新城区降水中污染物的情况,2015年7月至8月,文章作者分别在雨天进行了降水取样,对降水中的pH、电导率、常见阴离子(F-、Cl~-、NO_3~(2-)、SO_4~(2-))及部分重金属(铅和镉)进行监测分析。选择有相关数据的珠江三角洲和石家庄、厦门等地的降水中污染物的情况进行对比。结果表明,顺德新城区降水中的p H和部分阴离子浓度优于珠江三角洲平均值,酸雨类型属于硫酸和硝酸混合型;其水体洁净程度略差于石家庄;铅和镉的浓度也高于厦门,甚至部分超出了人体能直接接触的安全范围。     

微乳液在萃取分离中的研究进展

概述了微乳液的定义及其特性,介绍了微乳液作为分离介质萃取分离金属离子、有机化合物及生化物质等方面的研究进展。指出微乳液萃取过程中不存在毒性试剂,且具有分离速度快、萃取效率高、操作方便、油相可以反复利用等优点,具有良好的工业应用前景。     

Phospholipid metabolism in cells in culture

The proportions of the different lecithin fractions have been determined in HeLa and KB tissue culture cells and Ehrlich Ascites tumor. 82.8% of the total phosphatidyl choline phosphorus is found in fraction 3 of HeLa cells. The major phosphatidyl cholines found in KB cells and Ehrlich Ascites tumor are in fractions 3 and 4 and representing 66.6% and 88.7% of the total phosphatidyl choline P, respectively. The incorporation of 1,2-¹⁴C-choline and 1,2-¹⁴C-ethanolamine into the various phosphatidyl choline fractions has been assayed to determine their biosynthesis in Ehrlich Ascites tumor. The incorporation of 1,2-¹⁴C-choline into fractions 3 and 4 is 100 times the 1,2-¹⁴C-ethanolamine. This evidence indicates that the methylation pathway of phosphatidyl choline synthesis is very low in HeLa, KB and Ehrlich Ascites cells. One of 13 papers presented at the symposium “Lipid Metabolism in Cells in Culture,” AOCS Meeting, Houston, May 1971. Part of a thesis submitted to the Graduate School of the University of North Dakota in partial fulfillment of the Degree of Master of Science.